Translation of REGISII to LHM4.3
1 Background info REGISII -> LHM4.3
To me it’s a hard time to reveal the procedure, in general terms, how certain REGISII formation are transferred/allocated to the different LHM4.3 model layers.
Moreover, most, if not all, documentation reports of the more recent LHM versions describe CHANGES to LHM only but never how it finally looks like.
In addition, I still have my doubts whether LHM4.x contains 8 model layers or 8 aquifer layers with 7 aquitard layers in between.
So I prompted ChatGPT for this (in Dutch)
is er een samenvatting te vinden van de lagenopbouw die in LHM (Landelijk Hydrologisch Model) versie 4.X is gebruikt? Er wordt genoemd dat deze versie 8 “lagen” heeft maar zijn dat werkelijk 8 modellagen of zijn dit 8 aquifer/watervoerende pakket lagen en zitten er dus ook nog 7 ’weerstandslagen” tussen
Its response:
Kort antwoord eerst: de “8 lagen” in LHM (v4.x) zijn verticaal gestructureerde modellagen — dus echte modellagen in de MODFLOW/MetaSWAP-schematisatie — en niet 8 alleen aquifer-pakketten met daarachter telkens 7 expliciete klei/weerstandslagen. Niet-doorlatende of slecht-doorlatende lagen (aquitards / scheidende lagen) worden in LHM meestal niet als aparte expliciete lagen gemodelleerd maar als weerstand(s) tussen lagen (of zijn geaggregeerd / weggelaten als ze lokaal onbelangrijk zijn). (STOWA)
Uitleg in iets meer detail (kort & praktisch)
In de LHM-opzet is Nederland ruimtelijk op 250×250 m gezet en verticaal opgesplitst in 8 modellagen die gebruikt worden door het gekoppelde MODFLOW (verzadigde zone) en MetaSWAP (onverzadigde/bodemcompartimenten). Dit is de standaard laagopbouw in LHM v4.x. (nhi.nu)
Die modellagen representeren in de praktijk de belangrijke watervoerende pakketten + bodemcompartimenten zoals gebruikt door het model (dus je kunt ze interpreteren als de hoofd-aquifers / bodemlagen op modelschaal). (fd-cdn.nl)
Scheidende / weerstandbiedende lagen (aquitards / kleilagen): in veel LHM-documentatie staat expliciet dat zulke kleilagen niet altijd expliciet in het model als aparte lagen worden gemodelleerd; in plaats daarvan wordt hun effect (verminderde verticale doorlatendheid / weerstand) in de parametrisatie (verticale transmissie / weerstand tussen de modellagen) opgenomen of worden zulke lagen geaggregeerd. Met andere woorden: er zitten géén extra, zichtbare modelrijen “tussen” elke van de 8 hoofd-lagen — maar de weerstand die een kleilaag veroorzaakt kan wél in de koppelingen/parameters zitten. (publications.deltares.nl)
Kort voorbeeld ter verduidelijking
Stel je hebt modellagen 1..8 (boven naar diep). Tussen laag 1 en 2 kan lokaal een kleipakket zitten. In LHM wordt dat doorgaans niet als een aparte laag 1.5 weergegeven, maar het effect van die klei wordt meegenomen door een laag-naar-laag verticale weerstand/kleine verticale conductantie in de MODFLOW-configuratie of door de klei te aggregeren in de lagenindeling. (publications.deltares.nl)
Bronnen (belangrijkste documenten)
STOWA / NHI samenvattingen (duiden expliciet: 250×250 m en 8 modellagen voor ondergrond/MetaSWAP). (STOWA)
Validatie/toetsing LHM 4.1 (beschrijft modelversie 4.1 met 8 modellagen voor verzadigde zone). (fd-cdn.nl)
Veranderingsrapportages (LHM 4.x) vermelden dat weerstandbiedende lagen (aquitards) niet expliciet worden gemodelleerd maar als weerstand worden meegenomen. (publications.deltares.nl
Handleiding / tools (GDN / REGIS → uitleg over omzetting naar LHM-lagen en het idee van watervoerende lagen). (grondwatertools.nl)
Als je wilt kan ik nu meteen (1) de exacte pagina/figuur uit de LHM 4.0 / 4.1 / 4.3 veranderingsrapportage ophalen waarop de laagopbouw en de uitleg over aquitards staat en die figuur/tekst hier tonen, of (2) een beknopte tekening maken van hoe de 8 modellagen + resistenties conceptueel in elkaar zitten (schets + korte toelichting). Welke van de twee wil je?
2 Layer distribution LHM4.3
Taking a cross-section within QGIS (3.40) with the “Terrain profile” plugin and plotting the “top_impermeable layer XX” reveals a “bump” underneath the Holterberg as shown in the clip below (contours indicate the top layer transmissivities:
2.1 Transmissivities per model layer
The following clips indicate the transmissivities of the layers from top to bottom
Data is visualized in “LHM_lagen” geopackage (Qgis) the range of the KD is set to 5-250 \(m^2/d\)
Layers with hardly any transmissivity in the Wierden region are layer 1, 7(more or less) and 8.
2.2 Horizontal hydraulic conductivity upper aquifer
To not apply all model layers, I will aggregate these layers identifying a top aquifer, ice-pushed ridges with relative low K’s and the lower aquifer.
Looking at the layer elevations including the ice-pushed ridges, the top of layer 5 coincides with the bottom of the ridges:
The south-north cross section shows similar elevations:
This means that the upper 4 layers will be the upper aquifer and the layers 5 up to 8 will then be the lower aquifer.
The horizontal conductivity is based on the sum of the upper 4 layers divided by the sum of the thicknesses of the upper 4 layers;
\[ K_{h_{upper}}= \frac{\sum T_{1:4}}{\sum d_{1:4}} \]
The distribution and histrogram of the horizontal conductivity of the upper aquifer is shown in the following clip:
Some statistics of this upper aquifer:
2.3 Horizontal hydraulic conductivity lower aquifer
The upper aquifer is based on the upper four LHM4.3 layers and the lower aquifer will be based on the lower four layers of LHM4.3.
As with the upper aquifer, the horizontal hydraulic conductivity of the lower aquifer is calculated as:
\[ K_{h_{upper}}= \frac{\sum T_{5:8}}{\sum d_{5:8}} \]
The distribution of the horizontal conductivity of the lower aquifer is shown in the following clip:
It seems that the highest conductivities are located in the south_eastern part of the area.
However, a closer inspection of the summed thicknesses of the lower 5 lowers show that layers are thin or not even present. The red line indicate the thickness of 10 m.
When the extreme \(K_{h_{lower}}\) are filtered between 0 en 100 m/d the following distribution appears:
The statistics of this disribution:
